Вопрос № 158599: За время t = 10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимального значения в проводнике выделилось количество теплоты Q = 40 кДж. Определить среднюю силу тока <I> в проводнике, если его сопротивление R = 26 Ом....
Вопрос № 158602: Помогите, пожалуйста, разобраться. Задача: В пустой сосуд емкостью V’ = 5 дм3 впустили азота V1 = 3 дм3 под давлением p1 = 250 кПа и водорода V2 = 4 дм3 под давлением
p2 = 50 кПа. Каково давление р образовавшейся смеси? У меня два варианта решени...Вопрос № 158641: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачку: За сутки через S = 1 м<sup>2</sup> поверхности дерново-подзолистой почвы продиффундировало m = 145 г углекислого газа. Определите коэффициент диффузии углекислого газа, е...Вопрос № 158646: Помоги
те пожалуйста с тремя задачами. по кольцу, расположенному в горизонтальной плоскости, свободно могут перемещаться три шарика, несущие заряды +q1 на одном шарике и +q2 на каждом из других. Чему равно отношение зарядов q1 и q2, если при р...Вопрос № 158648: Зависимость пройденного телом пути от времени задается уравнением s= А + Bt + Ct2 + Dt3 (С = 0,1 м/с2, D = 0,03 м/с3). Определить: 1) через сколько времени после начала движения ускорение а тела будет равно 2
м/с2; 2) среднее ускорение <а> тела...Вопрос № 158650: Проверьте, пожалуйста, решения и помогите решить задачи. 1. Плотность P некоторого газа при температуре t = 10°С и давлении p = 2∙105 Па равна 0,34 кг/м3. Чему равна масса одного киломоля этого газа? Мое решение: PV=(mRT)/M (1) , m=p...Вопрос № 158652: Помогите решить задачи. 1. Треть атомов кислорода распалась н
а атомы. Определить удельные теплоемкости ср и сv такого частично диссоциированного газа. Не могу решить. 2. В сферической колбе вместимостью V = 3 л, содержащей азот, соз...
Вопрос № 158.599
За время t = 10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимального значения в проводнике выделилось количество теплоты Q = 40 кДж. Определить среднюю силу тока <I> в проводнике, если его сопротивление R = 26 Ом.
Отправлен: 24.01.2009, 10:41
Вопрос задал: Pajon (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Pajon! Решение: Согласно закону Джоуля-Ленца: dQ = I2*R*dt (1) Ток возрастает от 0 до Iмакс по линейному закону: I= k*t (2) k = ΔI/Δt = (Iмакс - 0)/10с = 0,1* Iмакс A/c. С учетом (2) формула (1) запишется как: dQ = k^2*t^2*R*dt . Интегрируя, получим: Q= k^2*R*(Интеграл от t0 до t1*(t^2*dt)) = = 0,01*Iмакс^2*R*(Интеграл от t0 до t1*(t^2*dt)) *t^2* *dt = = 0,01*Iмакс^2*R*(t1^3 –t0^3)/3! - к правилам интегрирования
надо быть внимательнее! = 0,01*Iмакс^2*26 Ом*1000 = 260*Iмакс^2 Отсюда: Iмакс^2 = 3*Q/260 = 3*40*1000 Дж/(260 Ом*с) = 153,846 461.54 А^2 I = 12,4 21.48 A Ток возрастает от 0 до Iмакс линейному закону. Поэтому средняя сила тока равна Iсредн = (0 + Iмакс)/2 = 12,4 21.48 A/2 = 6.2
10.74 A. Ответ: Средняя сила в проводнике равна 6.2 10.74 А.
Редактирование Неверное интегрирование
--------
∙ Отредактировал: SFResid, Профессор
∙ Дата редактирования: 25.01.2009, 02:26 (время московское)
#thank 242016 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 4
Вопрос № 158.602
Помогите, пожалуйста, разобраться. Задача: В пустой сосуд емкостью V’ = 5 дм3 впустили азота V1 = 3 дм3 под давлением p1 = 250 кПа и водорода V2 = 4 дм3 под давлением p2 = 50 кПа. Каково давление р образовавшейся смеси? У меня два варианта решения: 1. По закону Дальтона р=р'1+р'2, где р' - парциал. давления газов. р'1(V1+V')=p1V1, отсюда р'1 = (p1V1)/(V1+V') и р'2 = (p2V2)/(V2+V')
2. По закону Дальтона р=р'1+р'2, где р' - парциал. давления
газов. p1V1=(mRT)/M и p'1V'=(mRT)/M, приравнивает их и отсюда p'1=(p1V1)/V' Также p'2=(p2V2)/V'
Какое решение правильное или оба неправильны?
Отправлен: 24.01.2009, 11:36
Вопрос задала: Ledan (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Ledan! Оба Ваших решения не верны. Решение: Дано: V1=3 дм3 =3*10^–3 м^3; V2 = 4 дм3 = 4*10^–3 м^3; p1 = 250кПа = 250*10^3 Па; p2 = 50кПа=50*10^3 Па; V’ =5 дм^3 = 5*10^–3 м^3; μ1 = 28*10^–3 кг/моль; μ2 = 2*10^–3 кг/м^2. Найдем массу азота: m1 = V1*ρ1; Найдем массу водорода: m2 = V2*ρ2; Плотности азота и водорода найдем из таблиц: ρ1 = 1,25 кг/м^3; ρ2 = 0,09 кг/м^3; Тогда: m1 = 3*10^–3 м^3*1,25 кг/м^3 = 3,75*10^–3 кг. m2 = 4*10^–3 м^3*0,09
кг/м^3 = 0,36*10^–3 кг. Из уравнения Клапейрона – Менделеева, записанного для двух разных газов, имеем: V’*p1 = (m1/μ1)*R*T; (1) V’*p2 = (m2/μ2)*R*T. (2) Разделив (1)на (2), получим: Р1/р2 = (m1/μ1)/(m2/μ2). Из свойства пропорций следует: (р1+ р2)/р2 = ((m1/μ1) + (m2/μ2))/(m2/μ2). По закону Дальтона: рсмеси = р1 + р2. Следовательно: рсмеси = р2*((m1/μ1) + (m2/μ2))/(m2/μ2). Прои
зведем вычисления: рсмеси = 50*10^3 Па*(0,134 моль + 0,168 моль)/0,168 моль = 90 кПа. Ответ: Давление образовавшейся смеси равно 90 кПа.
#thank 242022 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Ledan! Помогите, пожалуйста, разобраться. Задача: В пустой сосуд емкостью V’ = 5 дм3 впустили азота V1 = 3 дм3 под давлением p1 = 250 кПа и водорода V2 = 4 дм3 под давлением p2 = 50 кПа. Каково давление р образовавшейся смеси? __________________________ Я сначала дам свой вариант решения. (Проще самому решить, чем разбираться в чужом.) Для меня в этой задаче наибольшую трудность представляет понять, как понимать выражение "впустили". Я представляю себе несколько способов
как можно "впустить" в пустой сосуд газ. Наиболее вероятны 2. 1) Пустой сосуд 5л. К нему подсоеденены через краники сосуд 3л с азотом и 4 л с водородом. Краники открыли и оставили открытыми. 2) Пустой сосуд 5л. К нему подсоеденены 2 сосуда с поршнями. Краники открыли и поршнями выдавили газы из обеих подключенных сосудов.
Я сразу поставлю цифры и не буду переводить в СИ, лень много писать. 1) Открываем краники p1'= 250*(3/(5+3+4))= 250*(
3/12)= 62,5 (кПа) p2'= 50*(4/12)= 16.67 p'= 62.5+16.7= 79.17 (кПа)
2) Вытесняем поршнем p1'= 250*(3/5)= 150 p2'= 50*(4/5)= 40 p'= p1'+p2'= 190 (кПа) ________________________________ _____Цитата из Вашего вопроса______ У меня два варианта решения: 1. По закону Дальтона р=р'1+р'2, где р' - парциал. давления газов. р'1(V1+V')=p1V1, отсюда р'1 = (p1V1)/(V1+V') и р'2 = (p2V2)/(V2+V')
2. По закону Дальтона
р=р'1+р'2, где р' - парциал. давления газов. p1V1=(mRT)/M и p'1V'=(mRT)/M, приравнивает их и отсюда p'1=(p1V1)/V' Также p'2=(p2V2)/V'
Какое решение правильное или оба неправильны? ___________ По-моему, у Вас оба решения дают правильный результат. (Но во втором случае излишним является использование масс и молярных масс газов. Кроме того так как температура не задана, то найти массу газа Вы не можете. Хотя можно
принять любое значение температуры, на результат она не повлияет. Поэтому я и говорю, что в этой формуле много величин являются лишними. И их применение только понижает точность результата.)
Вот мне только неясно какой объем принимать в качестве V'? То ли 5 литров, то ли 12 литров? По-моему, скорее всего, имеется ввиду случай с открыванием краников, следовательно 12 литров. __________________________ А решение, которое Вам дал Скоморохов Владимир Иванович, по-моему "не в ту степь". Он
вычисляет массу газов основываясь на табличных значениях плотности. Но эти плотности даны для нормальных условий! Атмосферное давление 101325 Па = 760 мм рт. ст.. Температура воздуха 273,15 K = 0° C.
Поэтому, для указанных значений давлений плотности надо пересчитать (я приму более точные числа, это необходимо при этом методе решения). ro_azot= 1.251*(250/101)= 3,09653 (кг/м^3) ro_vod= 0.08988*(50/101)= 0,04450 (кг/м^3)
Подставляя эти числа в формулу которую применил Скоморохов рсмеси = р2*((m1/μ1) + (m2/μ2))/(m2/μ2). Произведем вычисления: pсмеси= 50e3*((9,2896E-3/(2*14.0067e-3))+(1,780E-4/(2*1.00795e-3)))/(1,780E-4/(2*1.00795e-3))= 2,37780E5 Па= 237.8 кПа (Вместо рсмеси = 50*10^3*(0,134 моль + 0,168
моль)/0,168 моль = 90 кПа.)
Теперь, после того как мы вычислили это число, осталось выяснить, что же оно означает. Как видим ни с одним из чисел полученных мной (p'= 62.5+16.7= 79.17 (кПа); p'= p1'+p2'= 190 (кПа)) оно не совпадает
Не совпадает оно потому, что является давленияе газа после того как азот переместили поршнем из "азотного" сосуда в "водородный". После чего оба газа помещаются в том сосуде где сначала был
один водород и занимают объем 4 литра.
2) Вытесняем поршнем азот из сосуда 3 литра в сосуд 4 литра, в котором уже находится водород p1'= 250*(3/4)= 187,5 p2'= 50*(4/4)= 50 p'= p1'+p2'= 187,5+50= 237,5 (кПа)
Числа не сходятся потому, что при вычислении использовались массы и молекулярные массы, поэтому даже та высокая точность чисел которую я применил, оказалась недостаточной. 237.5 (кПа) более точное число.
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 25.01.2009, 21:34
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 242116 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
За сутки через S = 1 м2 поверхности дерново-подзолистой почвы продиффундировало m = 145 г углекислого газа. Определите коэффициент диффузии углекислого газа, если градиент плотности в нем dp/dx = 1,410-5 г/см4. Молярная масса углекислого газа М = 4410-3 кг/моль.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Петров Андрей Алексеевич! Решение: Дано: Δt =1 сутки = 86400с; S =1м^2; m=145г=145*10^–3кг; М = 44*10^–3кг/моль;(эти сведения в условии задачи лишние); dp/dx =1,4∙10-5 г/см4 = 1,4 кг/м4. Согласно 1-му закону Фика масса газа, перенесенная в результате диффузии через поверхность площадью S за время Δt (в случае одномерной диффузии): m = – D*(dρ/dx)*S*Δt, (1) где D – коэффициент диффузии, (dn/dx) – градиент плотности. Знак минус указывает на то, что если концентрация
возрастает в положительном направлении оси Х, то величина dρ/dx положительна; однако поток вещества движется в сторону более низких концентраций, т.е. в отрицательном направлении оси Х. Из уравнения (1) имеем: D = – Δm/((dρ/dx)*S*Δt) = –145*10^–3кг/((1,4кг/м4)*1м^2*86400с)) = 0,0012 м^2/с. Ответ: Коэффициент диффузии углекислого газа равен 0,0012 м^2/с.
#thank 242058 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо огромное!
Вопрос № 158.646
Помогите пожалуйста с тремя задачами.
по кольцу, расположенному в горизонтальной плоскости, свободно могут перемещаться три шарика, несущие заряды +q1 на одном шарике и +q2 на каждом из других. Чему равно отношение зарядов q1 и q2, если при равновесии дуга между зарядами составляет 60 градусов?
положительный заряд Q равномерно распределен по тонкому проволочному кольцу радиуса R. найдите напряженность поля и потенциал на оси кольца в зависимости от расстояния r до центра кольца?
положительно
заряженная частица движется против линий напряженности электрического поля.Начальная скорость частицы 1 Мм/с её удельный заряд 10 в 11степени кл/кг. Какое расстояние пройдет частица до полной остановки, если напряженность электрического поля 100В/м? Чему равна разность потенциалов, пройденная частицей до остановки?
Отправлен: 24.01.2009, 18:50
Вопрос задал: Aster (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Aster! Решение: Задача 2. Заряд равномерно распределен по всему кольцу. На каждую единицу длины кольца приходится заряд: τ = Q/(2*pi*R). Напряженность поля, создаваемого заряженным кольцом в каждой точке пространства, является геометрической суммой напряженностей, создаваемых отдельными элементами кольца. Каждый элемент кольца длины l1 несет заряд τ*l1 и создает в точке А, расположенной на рас-стоянии r , напряженность: Е1 = (τ*l1)/(R^2 + r^2) (так как E = q/a^2, a =
sqrt (R^2 + r^2)). Элемент l2 в этой точке создает напряженность Е2 = (τ*l2)/(R^2 + r^2). При сложении напряженностей от этих элементов кольца в сумму войдут только проекции векто-ров Е1(со стрелкой) и Е2(со стрелкой) на ось кольца. Точно так же попарно войдут проекции век-торов напряженности, создаваемой всеми другими элементами кольца. Поэтому напряженность поля в точке А будет равна: ЕА = (τ*2*pi*R)/(R^2 + r^2) = Q/(R^2 + r^2). Электрический по
тенциал определяется формулой: φ = Е*а, поэтому φ = Q/(sqrt(R^2 + r^2)).
#thank 242155 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 158.648
Зависимость пройденного телом пути от времени задается уравнением s= А + Bt + Ct2 + Dt3 (С = 0,1 м/с2, D = 0,03 м/с3). Определить: 1) через сколько времени после начала движения ускорение а тела будет равно 2 м/с2; 2) среднее ускорение <а> тела за этот промежуток времени. Зарание спасибо =)
#thank 242047 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо
Вопрос № 158.650
Проверьте, пожалуйста, решения и помогите решить задачи.
1. Плотность P некоторого газа при температуре t = 10°С и давлении p = 2∙105 Па равна 0,34 кг/м3. Чему равна масса одного киломоля этого газа? Мое решение: PV=(mRT)/M (1) , m=pV (2) Подставим (2) в (1) => PV= (pVRT)/M => M=(pRT)/P = 0.004 кг/моль m=vM = 1 кмоль * 0,004 = 4 кг.
2. До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий воды m = 35 г воды, чтобы шар разорвался, если известно, что стенки
шара выдерживают давление p = 2∙107 Па? Емкость шара V = 1 л. Решение: T=(PMV)/mR = 1200*10^3 K. Ответ: Т> 1200кК
3. Определить среднюю кинетическую энергию <eпост> поступательного движения молекулы азота при температуре T = 1 кК. Определить также полную кинетическую энергию Eк молекулы при тех же условиях. Решение: епост = (3кТ)/2=2*10^-20 дж. Ек= (5кТ)/2= 3*10^-20 Дж.
4. Вычислить среднюю длину свободного пробега <l> молекул
воздуха при давлении p = 1∙105 Па и температуре t = 10°С. Решение: l= 1/(корень из 2*пd^2n), n=P/(kT) => l=(kT)/(корень из 2*d^2P)= 1*10^-15 нм.
5. Какое количество теплоты нужно сообщить 1 моль кислорода, чтобы он совершил работу A = 10 Дж: а) при изотермическом процессе; б) при изобарном? Решение: а) Q=W+A , Т=const => W = 0, => Q=A=10дж б) Q=Cp*(T2-T1) (1) , Cp=7R/2M (2). A=P(V2-V1), т.к. P(V2-V1)=vR(T2-T1), то A=vR(T2-T1). отсюда T2-T1=A/(vR) (3) (3)
и (2) в (1) Q = (7А)/(2Mv)= 1094 дж.
6.Найти количество движения молекулы водорода при температуре t = 20°С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости. Решение: vср.= корень из ((3RT)/M) = 1911. А как решать дальше?
Отправлен: 24.01.2009, 20:27
Вопрос задала: Ledan (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Ledan! 1. Задача решена верно. 2. Подумайте сами что это за температура такая Т больше 1200000К. Абсурд! Надо убрать кило (к) и знак >. 3. епост определено верно! Но Ек не верно. Формула для полной кинетической энергии моля такова: Ек = (3/2)*R*T = 12,5 кДж. 4. Решение неверное. Во-первых, забыли число 3,14 в знаменателе. Да и неизвестно, как рассчитывали. Ответ должен быть <l> = 4,3*10^-10 м. Если принять d воздуха равным 0,27нм. 5. Ход мысли правильный. Нужны расчеты. 6.
Средне-квадратичная скорость найдена верно. Количеством движения молекулы называется произведение массы молекулы на ее скорость. Найдите массу молекулы m0 =M/NA = (2*10^-3кг/моль)/(6,02*10^23 моль^-1) = 0,33*10^26 кг.
#thank 242065 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 158.652
Помогите решить задачи.
1. Треть атомов кислорода распалась на атомы. Определить удельные теплоемкости ср и сv такого частично диссоциированного газа. Не могу решить.
2. В сферической колбе вместимостью V = 3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением p = 80 мкПа. Температура газа T = 250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким? Примечание. Вакуум считается высоким, если длина свободного пробега молекул в нем много больше линейных размеров сосуда. Решение: l=1/(корень из 2*пd^2n)=0.1*10^-15 Колба
сферическая, значит, V=(4пR^3)/3= (4п*D^3)/(3*2^3)= (пD^3)/3, где D-диаметр колбы = 1,85 Т.к. D>l, то вакуум не высокий.
3. Азот массой m = 1 кг, находящийся при температуре T = 300 К, сжимают: а) изотермически; б) адиабатно, увеличивая давление в десять раз. Определить работу A, затраченную на сжатие газа, в обоих случаях. Не могу решить.
3. Температура нагревателя тепловой машины, работающей по циклу Карно, T1 = 480 К, темп
ература холодильника T2 = 390 К. Какой должна быть температура нагревателя при неизменной температуре холодильника, чтобы к.п.д. машины увеличился в два раза? Пыталась вывести из формулы к.п.д.=(Т1-Т2)/Т1, но получается с минусом, поэтому, думаю, что не подходит.
Отправлен: 24.01.2009, 20:45
Вопрос задала: Ledan (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 3)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Ledan! 4 (вместо ошибочного повтора "3"). Почему же "не подходит"? Представим ф-лу КПД (η) так: η = 1 - T2/T1 (1). Обозначим, кроме того: T10 = 480 К - температура нагревателя "исходной" тепловой машины, η0 - КПД "исходной" тепловой машины, T11 - температура нагревателя "искомой" тепловой машины, η1 - КПД "искомой" тепловой машины, k = η1/η0
= 2 - к-т увеличения КПД "искомой" тепловой машины. Имеем: η1 = k*η0, или, учитывая (1): 1 - T2/T11 = k*(1 - T2/T10) (2), откуда после преобразований: T11 = T2*T10/(k*T2 - T10) (3), или в числах: T11 = 390*480/(2*390 - 480) = 480*1.3 = 624 К.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессор) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 25.01.2009, 01:29
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 242062 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Ledan! Решение: Задача 3. Дано: Азот. Μ = 28*10^-3 кг/моль; m=1кг; р2/р1 =10: Т = 300К; Процессы: Т=сonst; Q = 0. Работу в изотермическом процессе можно определить по формуле: А =(m/μ)*R*T*ln (р1/р2)= ((1кг/(28*10^-3 кг/моль)*8,31Дж*300К/(моль*К))*ln0,1 = = -205 кДж. Работа, выполняемая газом при адиабатическом расширении определяется в соответствии с 1–м законом термодинамики: А =– ΔU. Изменение внутренней энергии определяется выражением: ΔU = (m/μ)*(i/2)*R*ΔT,
(4) где i – число степеней свободы. Для двухатомного газа i = 5. Вычислим ΔU = (1кг/(28*10^-3кг*моль^-1))*(5/2)*8,31Дж/(моль*К)*300К = 222,6 кДж. Аадиаб = -222,6кДж. Так как работа отрицательна, то это значит, что не газ производит работу, а работа совершается над газом.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.